電力工程10 kV配電設計中節能理念的應用

鄭新芳

摘 要：為了響應我國節能減排的號召，電力企業在進行10 kV的配電設計中也大量采用了以節約能源為目的配電設計，以減少電能的損耗。文章通過對節能理念運用到10 kV配電設計中的重要性進行分析，對設計中的措施提出幾項建議化的措施，希望能對電力企業實現節約電力能源提供一些幫助。

關鍵詞：電力工程；10 kV配電設計；節能理念

中圖分類號：TM72 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2015）27-0053-01

隨著我國經濟的不斷發展，對于電力能源的需求量也日益增加。因而為了推動我國經濟的繼續發展，除了加大探索新能源的力度以外，電力企業也應該從配電設計入手，研究出可以運用并且高效節能的措施，以便降低對電力能源的損耗，提高電力能源的利用率。

1 節能理念運用到10 kV配電設計中的重要性

從我國現行的電力企業輸電系統來看，連接廣大電力用戶的輸電線路系統都是10 kV的輸變電線路，因而10 kV的配電線路才是配電系統最主要的部分。但就目前我國10 kV的配電線路的實際運行狀況來看，10 kV的配電線路存在覆蓋面較廣、輸變電線路較長的特點，也比較容易受到外界各種不良因素的影響。因此導致我國10 kV配電線路存在消耗電力能源和電力能源利用率比較低的現象，與當前我國號召的節約電力能源、提高能源利用率、建設節約型社會的理念相反。

所以，為了緩解我國電力能源的供應緊張情況，并實現節約能源型社會，將節能理念運用在10 kV配電設計中成為電力企業的必然選擇。如果電力企業能夠將節能理念長期堅持并賦予在實際工作中，不僅能夠大量的節約煤炭資源和水力資源，也能夠是電力能源供應的緊張局勢得到一定的改善，并有利于社會的健康和持續性發展。

2 10 kV配電設計中的措施

2.1 配電線路合理化設置

2.1.1 縮短線路供電的半徑

就目前我國10 kV的配電線路的實際運行狀況來看，10 kV的配電線路存在覆蓋面較廣、輸變電線路較長的特點，而供電半徑的長短直接影響供電電網的輸送功率、線路的損耗程度和供電的質量，因此，如果能夠將10 kV配電線路深入到0.4 kV供電系統的核心，縮短0.4 kV配電線路的半徑距離，就能使供電的質量得以提高。所以，電力企業的工作人員在進行10 kV配電線路工程時，在不影響用戶正常用電的情況下，將單獨的變電所位置盡可能安排的距負荷中心近一些，并且利用負荷中心的負荷電能、功率和指示圖確定類似位置。另外，在將電源設置靠近負荷中心的時候，工作人員應該注意在保持供電容量不變和配電網電阻接近的狀況下，增加一些分支線路，以達到降低能源損耗的目的。

2.1.2 選用大截面導線

計算功率損耗的公式是：

△P=3I2R×10-3

而如果將換線前的電阻設為R1，換線后的電阻設為R2，降低的功率損耗百分比的計算公式就是：

△P%=△P1-△P2/△P1×100%

=3I2（R1-R2）×10-3/3I2R1×10-3×100%

=（1-R2/R1）×100%

在假設情況下，如果每kW的電力價格是a元，截斷相鄰電纜每米的價格差是b元，在增大配電線路的導線截面后，電費的差距額M與增加的資金額度N的計算公式是：

M=△Wx×a，N=b×L

其中，Wx是電力能源下降的數值，L是導線的長度。因此將10 kV配電線路的導線更換為大截面的導線，不但能夠降低線路的電阻，達到滿足供電需求的目的，又能夠保證輸送電能的負荷量沒有變化，實現節約電力能源的目的。

2.1.3 使用架空絕緣導線的方式

在配電線路工程的施工過程中，經常會用到架空導線的方式，以達到使配電線路安全穩定的運行和降低線路發生短路現象的目的。而且，采用架空絕緣導線的方式能夠減少大面積停電的幾率，不會對用電用戶帶來不便的影響，并且能夠減少線路的維護維修工作，不會因為人為因素的影響對配電線路造成損壞，增大維修人員的工作量。另外，采用架空絕緣導線的方法能夠縮小線路占用的空間，使導線線路施工時即使遇到比較狹窄的通道的情況，也能順利進行施工。再加上絕緣導線必裸導線多了一層絕緣保護層的關系，使絕緣導線不會輕易受到自然環境的影響，能夠有效延長導線的使用壽命，達到降低電力能源損耗的目的。

2.2 使用合理的配電變壓器

①使用節能配電變壓器。變壓器的電力能源損耗是占據10 kV配電線路電力能源消耗的主要原因，特別是一些小型的變壓器，使用的幾率比較高，時間也比較長。因此，如果能改善這些小型變壓器的使用情況，就會在很大程度上達到節約電力能源的目的。過去的電力供電企業基本上都使用的是S9型號的變壓器，而現在通過S11型號節能變壓器的被發明，已經取代了傳統的S9型號的變壓器。通過對兩種變壓器損耗低電力能源的情況進行對比發現，S11型號的節能變壓器在電力能源的損耗程度上比S9型號的變壓器低，而且S11型號的節能變壓器在空載損耗的百分比上比S9型號的變壓器減少了30%，并且S11型號的節能變壓器在工作狀態下產生的噪音也比較低，降低了對附近居民的噪音影響。另外，節能變壓器也不宜發生短路的狀況，為居民正常用電提供了保證。

②選擇適合的變壓器組別。10 kV的配電線路所使用的是變壓器組別通常是Y，yn0和D，yn11兩種組別方式，但是D，yn11這項變壓器組別方式比另一種組別方式具有一定的節約電力能源的優點。具體表現為：D，yn11這項變壓器組別方式在電能的負載損耗量和空載損耗量上都比同等容量的另一種組別方式低，而且還具有減少高次諧波電流的優點，另外D，yn11在連接上的耐阻能力比較強，在線路發生短路故障時能夠讓維修人員對單相接地線路進行切除。

2.3 應用無功補償的方式

①無功補償的意義。無功補償是指在電力配電線路施工中提高電網的功率因數，以達到降低變壓器和配電線路的電能損耗的目的。使供電線路的環境得到有效的改善。在10 kV配電線路的施工中，如果采用無功補償的方式，能夠有效減少因為高次諧波電流造成的污染，也能夠減少因為無功率電流的流動產生的有功率電力能源損耗，并且能夠保證電力用戶的正常用電，提高電壓的穩定性。

②10 kV配電設計中使用無功補償的辦法。供電線路的功率因數比較低也是造成10 kV配電線路產生損耗電力能源的主要原因。因此配電線路的施工人員應該采用無功補償的技術，對線路的功率因數進行提高。最主要的辦法就是實現動態控制配電線路。配電施工人員可以在施工過程中在4 kV的主線路旁邊安裝一個并聯的電容器，并需要設置一個電容的補償柜和實現動態調節的設備，而且將電力使用用戶低壓無功補償裝備設置成會依據無功負荷的變化而自動進行投切的模式。這樣不但會降低配電線路的無功率電流，也能使配電線路的有功率電流損耗降低到最小，并且也不會發生向高壓線路輸送無功率電流的現象。

3 結 語

總而言之，將節能理念運用到電力工程10 kV配電設計中既是保證社會經濟可持續發展的要求，也是電力企業在電力行業內提高自身競爭力的必然趨勢。因而，作為電力企業的工作者，應該認真分析10 kV配電設計中存在的問題，并經過反復的演算和試驗取得最優化的設計方案和節能措施，以便實現對電力能源的有效利用，進而為企業爭得更好的發展空間。

參考文獻：

[1] 林振練.10 kV配電設計中的節能措施研究[J].科技與企業，2014，（4）.

[2] 唐順強.探析10 kV配電設計中的節能措施[J].山東工業技術，2014， （22）.